KR100886109B1

KR100886109B1 - 생약재 발효추출물을 함유한 기능성 비누의 조성물

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Publication number: KR100886109B1
Application number: KR1020070138236A
Authority: KR
Inventors: 조은경; 조형용
Original assignee: 장흥군
Priority date: 2007-12-27
Filing date: 2007-12-27
Publication date: 2009-02-27

Abstract

본 발명은 삼백초와 어성초의 혼합 발효추출물, 녹두 발효분말, 프로폴리스 추출액 등을 포함하는 인체 세정용 기능성 비누조성물에 관한 것이다. 본 발명은 비누베이스인 식물성 지방유지혼합물로 된 통상의 비누에 있어서, 삼백초와 어성초를 2:1의 무게비로 혼합하여 원료의 20배수의 물을 가한 후 1.2기압, 90℃의 10시간 동안 열수추출한 추출액을 여과포로 여과한 추출액에 MSG 1~4%, sucrose 4%를 원료로 하여 액체 배지를 만든 후 락토바실러스 플란타넘(Lactobacillus plantarum P-23)균주의 전 배양액 1%를 접종한 후, 30℃ 배양기에서 48~96시간 동안 정치 배양하여 제조된 삼백초와 어성초 혼합 발효추출액의 동결건조분말 0.05~20중량%, 바실러스서브틸리스(Bacillus subtilis)를 이용하여 발효시킨 녹두발효분말 0.05~20중량%, 프로폴리스 추출액 0.05~10중량%를 포함함으로써 항산화효과, 항염효과 및 항균효과가 매우 높고 피부안전성이 우수한 기능성 비누조성물을 특징으로 한다.

어성초, 삼백초, 녹두 발효물, 프로폴리스, 기능성 비누,

Description

생약재 발효추출물을 함유한 기능성 비누의 조성물{The composition of functional soap with fermented oriental herbs}

본 발명은 삼백초와 어성초의 혼합발효한 추출물분말, 녹두발효분말, 프로폴리스 추출액 등을 포함하는 인체 세정용 비누조성물에 관한 것으로서, 삼백초와 어성초 혼합 발효추출의 동결건조분말 0.05~20중량%, 녹두발효분말 0.05~20중량%, 프로폴리스 추출액 0.05~10중량% 등을 포함시킨 항산화 효과, 항염효과 및 항균효과가 매우 높고 피부안전성이 우수한 기능성 천연비누의 조성물에 관한 것이다

최근 형성되고 있는 비누시장의 현황을 살펴보면, 과거의 대량생산용 저가의 일반비누보다는 피부미용과 피부건강에 도움을 줄 수 있는 기능성성분을 함유하고 자연친화적인 비누베이스를 사용한 고품질의 기능성 비누시장이 활성을 띠고 있으며 그 중에서도 천연 약재 및 한방소재를 이용한 비누용 소재개발에 집중되고 있다.

지금까지 개발된 생약재를 이용한 비누제조에 관한 종래기술로는, 대한민국 특허 제10-0538928호의 한방비누 제조방법, 공개특허 제10-2006-0092499호의 어성초, 애기똥풀, 감초 등의 한약재들을 첨가한 약용비누제조방법 및 그 조성물, 공개특허 제10-2006-0097103호의 약용 화장비누 제조방법, 공개특허 제10-2006-0106310호의 약재를 이용한 미백효능과 피부개선효능을 가진 한방천연비누 및 그 제조방법, 특허 제10-0359460호의 환경친화형 액상비누의 제조방법, 공개특허 제10-2005-0013043호의 마이크로 켑슐을 이용한 한방 액상비누 및 그 제조방법, 공개특허 제10-2006-0018760호의 식용유지와 천연 한약재를 이용한 기능성 때 비누 및 그 제조방법, 특허 제10-0572960호의 작두콩 추출물과 어성초 추출물을 함유하는 미백 및 세척용 조성물 이를 이용한 제품 등이 있다.

상기와 같은 종래의 발명에 이용된 생약재들은 신선한 생원료를 파쇄한 후 압착기로 압착하여 생즙을 사용하거나 건조물을 그대로 분쇄 또는 열수추출하여 활용한 것들이 대부분으로 이러한 방법들에 의해 추출된 기능성 소재의 효과에 대하여는 만족할 만한 기대를 하기 어렵다는 문제점이 있었다.

특히, 일반적으로 널리 사용하고 있는 비누 중 많은 종류의 비누들이 세안 과정에서 노폐물과 더불어 각종 피부의 유용한 성분마저 닦아내어 세안 후 피부가 건조해지고 거칠어지며, 피부의 노화를 촉진하는 결과를 초래하는 경우가 종종 발생한다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 일반비누의 제반 문제점을 개선하고자 연구 개발한 것으로서, 그 목적은 어성초, 삼백초, 녹두 등을 원료로 하여 미생물을 배양함으로써 항염효과와 항산화효과 및 항균효과 등이 증진되고, 미생물 배양에 의해 원래의 생약원료에 존재하지 않던 새로운 생성물질들이 함유된 발효추출물을 이용하여 피부미백효과, 항염효과, 항산화 효과, 항균효과 및 피부 안전성이 우수한 기능성 천연비누를 얻을 수 있도록 한 기능성 비누의 조성물을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기능성 비누조성물은 비누베이스인 식물성 지방유지혼합물로 된 통상의 비누에 있어서, 삼백초와 어성초를 2:1의 무게비로 혼합하여 원료의 20배수의 물을 가한 후 1.2기압, 90℃의 10시간 동안 열수추출한 추출액을 여과포로 여과한 추출액에 MSG 1~4%, sucrose 4%를 원료로 하여 액체 배지를 만든 후 락토바실러스 플란타넘(Lactobacillus plantarum P-23)균주의 전 배양액 1%를 접종한 후, 30℃ 배양기에서 48~96시간 동안 정치 배양하여 제조된 삼백초와 어성초 혼합 발효추출액의 동결건조분말 0.05~20중량%, 바실러스서브틸리스(Bacillus subtilis)를 이용하여 발효시킨 녹두발효분말 0.05~20중량%, 프로폴리스 추출액 0.05~10중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.

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본 발명에 따른 기능성 비누조성물은 어성초, 삼백초와 녹두 등을 미생물 발효시켜 기능성이 증가된 추출물을 이용하여 기능성 천연비누의 제조에 사용함으로써 일반 비누의 단점을 보완하고, 또한 각종 피부 보호제 및 영양성분을 보강하여 피부의 오염방지는 물론 피부의 영양공급과 피부보호 기능을 강화한 기능성 천연비누를 확보할 수 있는 것이다.

본 발명에 따른 저자극성의 기능성 천연비누 및 그 제조방법은 어성초, 삼백초, 녹두 등을 원료로 하여 미생물을 배양함으로써 항염효과와 항산화효과 및 항균효과 등이 증진되고, 미생물 배양에 의해 원래의 생약원료에 존재하지 않던 새로운 생성물질들이 함유된 발효추출물을 이용하여 피부미백효과, 항염효과, 항산화효과, 항균효과 및 피부 안전성이 우수한 기능성 천연비누를 확보할 수 있다.

또한, 어성초와 삼백초, 녹두 등의 미생물 발효조성물을 이용함으로써 천연 한방성분의 약리작용은 물론 미생물의 생육에 따른 새로운 생리활성 물질이 함유되어 있고 인공색소, 방부제 등 화학성분을 일체 사용하지 않아 민감한 피부에 자극 없이 부드럽게 작용하며 촉촉하고 매끄러운 상태를 유지시키고 피부세포의 보호 및 재생효과, 여드름 피부의 개선효과 및 피부안전성 등의 우수한 효과를 나타낸다.

본 발명은 어성초, 삼백초, 녹두 등을 원료로 하여 미생물을 배양함으로써 항염효과와 항산화효과 및 항균효과 등이 증진된 발효추출물을 함유하는 피부미백효과, 항염효과, 항산화 효과 및 피부 안전성이 우수한 기능성 천연비누 조성물을 제공하는 것이다.

이하, 본 발명의 기능성 비누조성물을 실시 예에 의하여 상세하게 설명하여 보고자 한다. 단, 하기 실시 예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시 예에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1. 어성초와 삼백초의 혼합 발효추출물의 제조

어성초와 삼백초 혼합 발효추출물은 삼백초와 어성초를 2:1의 무게비로 혼합하여 원료의 20배수의 물을 가한 후 1.2기압, 90℃의 10시간 동안 열수추출한 추출액을 여과포로 여과한 추출액에 MSG 1~4%, sucrose 4%를 원료로 하여 액체 배지를 만든 후 락토바실러스 플란타넘(Lactobacillus plantarum P-23)균주의 전 배양액 1%를 접종한 후, 30℃ 배양기에서 48~96시간 동안 정치 배양하여 사용하였다.

실험예 1. 어성초와 삼백초 발효추출물의 유효성분 분석

배양액을 각 시간별로 샘플링하여 0.45 ㎛ 주사여과기로 여과한 후 유효성분인 이소쿠에르시트린(Isoquercitrin), 쿠에르시트린(Quercitrin), 쿠에르세틴( Quercetin) 등의 함량을 HPLC로 분석한 결과를 아래 표 1에 나타내었다. 발효가 진행됨에 따라 유효성분 3가지 모두 증가하는 경향을 보였다. 이와 같은 결과로부터 발효가 미생물들이 유효성분 함량을 증가시켜 주는 것을 알 수 있었다.

<표1> 어성초와 삼백초의 발효추출의 유효성분 함량

정량값(단위 ppm) 발효시간(hr)	이소쿠에르시트린	쿠에르시트린	쿠에르세틴	합 계
0	523.20	104.30	19.11	646.61
8	724.68	132.47	11.85	877.00
24	772.73	147.09	22.93	966.75
48	708.76	138.43	21.71	916.9
96	802.71	156.47	25.84	1,081.02

실험예 2. 어성초와 삼백초 발효추출물의 항산화효과 검증

시료의 항산화효과 측정은 DPPH (2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl)를 이용하여 각 시료의 자유라디칼 소거 활성 실험을 수행하였다. 증류수에 녹인 여러 농도의 시료 1 mL에 에탄올로서 2×10^-4 M 농도가 되게 한 DPPH(1,1-diphe-nyl-2-picryl-hydrazyl)용액 1mL씩을 균일하게 혼합한 다음 실온에서 30분간 방치한 후 520nm에서 흡광도(optical density, O.D.)를 측정하였다. DPPH라디칼 소거능은 아래식(2)와 같이 계산하였다.

DPPH 소거력(%) =[1-(A_bs/A_bc)×]00(%) ----(2)

A_bc: 시료 무첨가군의 흡광도

A_bs: 시료 첨가군의 흡광도

그림 1에서와 같이 어성초와 삼백초의 항산화 효과를 DPPH 전자공여능을 비교해 보면 발효시간이 늘어남에 따라 자유라디칼 소거능이 증가하여 96시간 발효한 것에서 70%로 가장 높은 효율을 나타냈다.

<그림 1> 발효시간에 따른 시료의 전자공여능

실험예3. 총폴리페놀 함량 측정

총폴리페놀 함량의 측정은 시료를 일정하게 희석한 검액 1㎖에 Folin-Ciocalteau 시약 1㎖를 가하여 혼합하고 3 분 후 10% Na₂CO₃ 1㎖를 넣어 진탕하고 1시간 실온에서 방치하여 760㎚에서 흡광도를 측정하였다. 이때 표준물질로는 gallic acid를 0~50㎎/㎖의 농도로 조제한 후 검량선을 작성하여 총 페놀함량을 계산하였다. 그림 2에서와 같이 어성초와 삼백초 발효추출물의 발효시간에 따른 총폴리페놀 함량을 비교해 보면 24시간 발효한 것에서 29.73 /g로 가장 높은 함량을 나타내었으나 발효가 진행됨에 따라 총폴리페놀 함량은 23.04 /g, 22.44 /g으로 최초보다 약간 감소하였다.

<그림 2> 발효시간에 따른 시료의 총폴리페놀 함량

실시예 2. 녹두 발효분말의 제조

본 발명에서 사용한 녹두는 시장에서 구입한 녹두를 잘 정선, 선별한 다음 실온에서 하룻밤 침지시켜 불린 후 121℃에서 15분간 가압살균하여 증자 녹두를 제조한 후. 40℃로 냉각시켜 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis TP)균을 2%(v/w) 농도로 접종하여 잘 섞은 후, 37 배양기에서 48시간 동안 발효시킨 후 동결건조하여 분말을 만들었다.

실험예 1. 녹두 발효분말의 항산화 효과 검증

실시예1의 실험예 2와 같은 방법으로 녹두발효분말의 항산화 효과를 측정하여 표 2에 나타내었다. 녹두가 발효되면서 생성하는 기능성 물질에 의하여 항산화 효능이 증가됨을 알 수 있다.

표 2. 녹두 발효분말의 항산화 효과

Sample mg / ml 90% methanol	Reduced DPPH (%)
Sample mg / ml 90% methanol	건녹두	증자녹두	발효녹두
25	70.48	89.5	91.18
10	45.65	60.63	79.79
7	35.55	35.65	64.45
5	25.03	25.33	39.21
3	13.14	16.07	24.50
1	1.68	1.47	5.92
IC ₅₀ (g/ ml )	15.28	11.80	5.68

실시예 3. 프로폴리스 추출액의 효과 검증

항균효과를 높이기 위해 장흥군에서 생산되는 것 중 항균효과가 매우 우수하다고 알려진 프로폴리스를 (주)하치노다카라로부터 구입하여 원판디스크 확산법을 통해 항균효과를 검증하였다.

실험예 1. 프로폴리스의 항산화 효과

시료의 농도를 0.1mg/ml (final concetraion)으로 하여 3가지 방법으로 항산화효과를 검증하였다. 총폴리페놀 함량은 5.19mg/g 으로 어성초와 삼백초 발효추출물에 비해 조금 낮은 함량을 나타내었지만, DPPH를 이용한 전자공여능은 92.19% 으로 다른 시료에 비해 아주 높은 효율을 보였고, 총플라보노이드 함량은 166.5mg/g 으로 어성초와 삼백초 발효추출물에 비해 월등히 뛰어나 높은 항산화 효과를 가짐을 알 수 있었다.

실험예 2. 프로폴리스의 항균효과

원판디스크 확산법을 이용하여 포도상구균에 대한 프로폴리스 항균효과를 검증하였다. 균농도는 10^5~6CFU/ml으로 하였고, 프로폴리스 농도는 고형분 함량 15%, 19% 인 농축액과 각각을 2배 희석한 것을 50㎕를 지름 8mm인 원판디스크에 흡수시 킨 후 erythromycin을 양성대조군으로 하여 실험하였다.

그림 3에 나타난 바와 같이 농도에 상관없이 10~12mm정도의 Clear zone 형성함을 알 수 있었다. 경제성을 고려하여 고형분 함량 15% 프로폴리스 농축액을 2배 희석하여 사용하는 것으로 결정하였다.

<그림 3> 원판디스크 확산법에 의한 프로폴리스 항균효과 확인

실시예 4. 기능성 비누의 제조

상기 실시예 1, 2, 3의 제조방법에 의하여 만든 원료들을 표 2와 같은 배합비로 기능성 천연비누를 제조에 사용하였다.

<표 2> 비누조성물 및 배합비

성 분	함유율(%)	비 고
비누베이스	95	100% 식물성 비누분(야자유, 팜유, 코코넛)
어성초삼백초 발효추출 FD분말	0.7	염증제거, 습진, 여드름제거, 독소제거 효과
녹두발효 분말	0.3	염증완화 작용, 콜라겐 합성 촉진
프로폴리스 농축액	0.5	항균작용
알로에베라추출물	0.4	미백 및 보습작용
호호바오일	0.9	피부재생효과, 노화방지, 보습작용
스쿠알렌	0.5	보습작용
토코페롤	0.3	산화방지제
그레이프씨드오일	0.5	노화방지, 산화방지제
인삼향	0.6	기호도 향상
카모마일	0.3	종기, 염증 예방
합 계	100

실험예 1. 표 2와 같은 성분 및 배합비로 제조된 천연비누의 항균작용을 실험한 결과를 그림 4와 그림5에 나타내었다. 일반적으로 깨끗해 보이는 한쪽 손에는 눈에 보이지 않는 세균이 약 6만 마리 정도가 존재하며 스타필로코커스, 스트렙토코커스 등의 세균과 각종 곰팡이, 이질균 및 대장균군 등의 감염성 질환을 일으키는 균들도 피부에 부착되어 있어 대부분의 감염성 질환이 손을 통해 전염되는 이유가 되며 따라서 손을 잘 씻기만 해도 감염성 질환의 약 70% 이상은 방지할 수 있는 것으로 알려져 있다.

본 발명에서 항균효과 실험에 사용한 easy Checker는 (주)코메드에서 구입한 것으로 식당 및 식품관련 업종에 종사하는 작업자의 손에 존재하는 미생물을 신속하고 간편하게 검사하여 사전에 식중독을 예방할 수 있도록 고안된 배지로서 사용방법은 다음과 같다.

미생물 측정 배지에 측정자의 손바닥을 눌러 손도장을 찍은 후 35-37℃의 인큐베이터에서 24시간 배양하여 표 3의 기준에 의하여 미생물의 오염상태를 판단한다.

표 3. 세균측정용 배지의 특성 및 판독표

Easy checker	CAT . No .	용 도	검 출 균 주	판 독(24 hrs 배양 후)
T P C	KM0701	총세균 측정용	일반 세균	붉은색
STAPH	KM0704	Staph. aureus 측정용	S. aureus (#)	집락 주위에 yellow zone

본 발명에 의하여 개발된 천연비누의 항균력을 배지를 사용하여 측정한 결과를 그림4에 나타내었다. 물로만 세척했을 경우 손바닥에 존재하는 미생물이 약 40%가 감소되었으며 L사에서 제조한 일반비누로 세척한 경우는 약 70% 정도 감소하였고 어성초삼백초 추출물을 함유한 천연비누로 세척한 경우 약 99% 미생물이 감소하였다.

<그림 4> 손의 세척방법에 의한 피부 잔존 균수의 변화

A B C D

A : 세척하기 전의 손바닥 잔존 미생물

B : 물로 세척한 후 손바닥 잔존 미생물

C : 시중에서 판매 중인 일반비누로 세척한 후 손바닥 잔존 미생물

D : 본 발명에 의해 제조된 천연비누로 세척한 후 손바닥 잔존 미생물

일반적으로 손에 오염되기 쉬운 일반세균 및 포도상구균에 대한 개별 세정효과를 그림 5에 나타내었다. 그 결과, 손의 오염 원인균들에 대한 세정효과가 우수 한 것을 알 수 있었다.

<그림 5> 비누 세척에 의한 손바닥 오염 일반세균 및 포도상구균의 변화

A B C

A : 일반세균 배지에서의 손 세척 전후의 손바닥 잔존하는 세균측정

B : 포도상구균 배지에서의 일반비누의 손 세척 전후의 손바닥 세균측정

C : 포도상구균 배지에서의 본 발명 제품의 손 세척 전후의 손바닥 세균측정

실험예 2. 기능성 천연비누의 피부안전성 검사

시제품으로 제조한 기능성 천연비누의 인체 피부에 대한 안전성을 확인하기 위하여 미국 바이오스크린발명소(BioScreen Testing Services, Inc.)에 의뢰하여 미국 FDA 검사 기준에 의거한 인체 피부 안전성검사를 실시하였다.

인체 피부안전성 검사는 시제품으로 제조한 천연비누 3% 희석액을 검사용 패치에 도포하여 검사자들의 등 부위에 부착하여 물이나 햇빛에 노출되지 않도록 하여 48시간 부착하여 반응시킨 후, 패취의 부착부위의 피부와 패취를 부착시키지 않은 부위의 피부를 상대비교하여 안전성 정도를 판정하였으며, 그 결과를 그림 6에 나타내었으며 피부안전성 검사의 반응결과를 표 4와 같은 기준에 준하여 점수화되었다.

본 분석결과에 따르면, 3% 비누액을 피부에 도포하여 48시간 작용시킨 결과 아주 55명 중 17명이 약간 피부색이 붉어지는 가벼운 반응을 보였나, 이는 일반적인 비누사용법에 따르면 비누를 사용한 후 물로 여러 차례 세척하여 깨끗이 비누성분을 제거하게 되므로 본 실험에 사용한 천연비누 시제품은 피부에 매우 안전한 것으로 사료된다.

<그림 6> 천연비누의 인체 피부안전성 검사

<표 4> 인체 피부안전성 검사 기준

점 수	평 가
0	아무런 반응도 보이지 않음
1	부착 피부 부위가 약간 붉은 기운을 보임
2	부착 피부 부위가 부풀어 오르고 붉은 반점이 <=5mm 크기로 형성 됨
3	심하게 물집과 붉은 반점이 생김

실험예 3. 기능성 천연비누의 관능검사

본 천연비누 시제품을 일반인 11명을 대상으로 관능검사를 실시한 결과를 표 5에 나타내었다. 천연비누 시제품의 세정력은 우수한 것으로 평가되었으며, 거품이 잘 일어나고 비누세척 후 부드럽고 매끈한 느낌이 우수한 것으로 평가되었으며, 건성피부인 사람에게는 강한 세정력에 의해 보습효과가 다소 떨어지는 것으로 나타났다. 본 제품의 주고객은 여드름 등의 염증성 질환이 우려되는 소비자를 겨냥한 기능성 비누로 피지 분비량이 많은 소비자에게 적합한 것으로 사료된다.

<표 5> 천연비누 시제품의 관능검사

구 분	아주 안좋다	안좋다	보통이다	좋다	아주 좋다
세정력	-	-	1	5	5
거품생성력	-	-	2	6	3
부드러움	-	-	6	4	1
매끈함	-	-	6	4	1
촉촉함(보습성)	-	2	5	3	1
합 계	-	2	20	17	11

이 천연비누의 제조에 사용한 식물성유지의 특성을 살펴보면 다음과 같다. 팜유(Palm oil)의 가장 큰 특징은 비누를 단단해지도록 하며 조밀한 거품이 일어나도록 하는 기능을 가지며 비누화가 빠르게 진행되도록 하는 특성을 지닌다. 이와 함께 혼합하여 사용하는 코코넛오일(Coconut oil)은 코코야자에서 채취하는 오일로 비누의 거품이 풍성하게 나도록 하는 기능을 나타내며 세정력이 매우 강한 오일이다. 팜유와 코코넛오일은 상온에서 고체형태를 유지한다. 호호바오일(Jojoba oil) 은 피부의 피지와 유시한 성질을 가진 오일로 부드럽고 피부에 잘 흡수되며, 피부재생효과와 노화방지 효과 및 보습작용 등의 기능을 가지며, 산화방지력이 있다. 포도씨오일(Grapeseed oil)은 끈적거림이 없이 피부에 잘 흡수되는 오일로 비타민, 미네랄, 철분 등의 영양소가 풍부게 함유되어 있으며 노화방지 기능과 항산화 효과가 크다.

Claims

비누베이스인 식물성 지방유지혼합물로 된 통상의 비누에 있어서,

삼백초와 어성초를 2:1의 무게비로 혼합하여 원료의 20배수의 물을 가한 후 1.2기압, 90℃의 10시간 동안 열수추출한 추출액을 여과포로 여과한 추출액에 MSG 1~4%, sucrose 4%를 원료로 하여 액체 배지를 만든 후 락토바실러스 플란타넘(Lactobacillus plantarum P-23)균주의 전 배양액 1%를 접종한 후, 30℃ 배양기에서 48~96시간 동안 정치 배양하여 제조된 삼백초와 어성초 혼합 발효추출액의 동결건조분말 0.05~20중량%, 바실러스서브틸리스(Bacillus subtilis)를 이용하여 발효시킨 녹두발효분말 0.05~20중량%, 프로폴리스 추출액 0.05~10중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 비누조성물.
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